Федеральное агентство по образованию САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО

Федеральное агентство по образованию
САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО
Кафедра радиофизики и
нелинейной динамики
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ И СИСТЕМЫ
для специальностей 013800 - Радиофизика и электроника
реализуемой на физическом факультете
Саратов 2006 год
Рабочая программа составлена в соответствии
с Государственным стандартом
высшего профессионального образования
по специальности 013800 – РАДИОФИЗИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
(номер государственной регистрации 170 ен/сп от 17.03.2000 г.)
ОДОБРЕНО:
Председатель учебно-методической
комиссии физического факультета,
профессор
__________________ В.Л. Дербов
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по учебной работе,
профессор
______________Е.М. Первушов
__________________ 2006 г.
__________________ 2006 г.
СОГЛАСОВАНО:
Декан физического факультета,
профессор
Д.А. Зимняков
Заведующий кафедрой радиофизики и
нелинейной динамики
физического факультета
В.С. Анищенко
Вид учебной работы
Бюджет времени по формам обучения, час.
очная
очнозаочная
полная
ускренполная
ускрензаочная
программа ные сроки
Аудиторные занятия, всего
в том числе: лекции лабораторные (практические) семинарские Самостоятельная работа студентов
Зачеты, +/Экзамены, +/Контрольные работы, количество
Курсовая работа, +/-
Автор: доцент кафедры радиофизики и
нелинейной динамики, доцент, к.ф.-м.н.
34
34
24
+
-
-
программа ные сроки
-
-
А.В. Шабунин
-
Раздел 1. Организационно-методическое сопровождение
Данная учебная дисциплина включает в себя чтение курса лекций (34 часа) и
самостоятельную работу студентов (24 часа), которую они проводят в компьютерном
классе. Целью курса является: обучение основам функционирования информационных
сетей, предоставление знаний по современным сетевым технологиям, обучение
основам работы с компьютерными сетями. Предметом курса являются локальные
компьютерные сети, работающие на основе протоколов TCP/IP, глобальные сети,
работа Интернет.
Раздел 2. Тематический план учебной дисциплины
№ Наименование разделов,
п/п подразделов, тем, лекций
Бюджет учебного времени
всего
в том числе
Форма
текущего
лекции лабора- семинарс Самостоя и
торные и кие
тельная итогового
практи- занятия работа
контроля
ческие
занятия
1
2
Введение
3
4
Очная полная программа
1
1
5
6
7
1.
2.
3.
Классификаций компьютерных
сетей
Модель взаимодействия открытых
систем (OSI)
Физический уровень работы сетей
1
1
1
1
1
1
Канальный уровень работы сетей
2
2
LLC подуровень канального
уровня
Технология Ethernet
1
1
2
2
Технология Token Ring
1
1
Построение сетей при помощи
мостов и коммутаторов
Протоколы TCP/IP
1
1
1
1
Протоколы сетевого уровня (IP и
ARP)
Маршрутизация в IP сетях
6
3
2
8
4
4
Протоколы транспортного уровня
(UDP и TCP)
Протоколы прикладного уровня
3
3
1
1
Доменная система имен
Электронная почта
8
6
4
2
4
4
Файловые службы
5
1
4
4.
5.
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
6.
6.1
6.2
6.3
7.
7.1.
7.2
8
7.3
7.4.
Всемирная паутина и протокол
HTTP
Глобальные сети
8
2
1
1
1
1
58
34
6
8.
Защита информации в
9.
компьютерных сетях
ИТОГО:
24
Раздел 3. Содержание учебной дисциплины
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Введение: Тема курса - комп. сети - объединение компьютеров для обмена
информацией. Роль инф. сетей в жизни общества. Задачи, которые выполняют
инф. сети. Локальные и глобальные сети. Некоторые термины. История
развития компьютерных сетей. Аппаратура компьютерных сетей
Классификаций компьютерных сетей: локальные и глобальные сети, сети с
коммутацией каналов и с комутацией пакетов. Различные топологии сетей.
Однородные и гетерогенные сети.
Модель взаимодействия открытых систем (OSI): уровни OSI, модульный
характер построения сетей, протоколы различных уровней и межуровневые
интерфейсы. Мультиплексирование и демультиплексирование.
Физический уровень работы сетей: модуляция сигналов, характеристики
каналов связи, физическое и логическое кодирование.
Канальный уровень работы сетей: основные задачи канального уровня.
Физическая адресация. Метод доступа к среде. Синхронная и асинхронная
работа. MAC и LLC подуровни.
5.1. LLC подуровень канального уровня: типы LLC кадра. Формат LLC
кадра.
5.2. Технология Ethernet: Множественный доступ с прослушиванием
несущей и обнаружением коллизий. Разделение на подсети при помощи
мостов. Стандарты Ethernet: 10Base5, 10Base2, 10BaseT, 100BaseT.
Принципы маркировки. Физический адрес. Технологии Fast Ethernet и
Gigabit Ethernet.
5.3. Технология Token Ring: топология сети и метод доступа к среде.
Подключение адаптеров.
5.4. Построение сетей при помощи мостов и коммутаторов: Принципы
работы прозрачного моста. Разделение сети на домены. Принцип работы
коммутаторов. Организация подситей при помощи коммутаторов. Работа
в полнодуплексном режиме.
Протоколы TCP/IP: Состав TCP/IP, соответствие между уровнями TCP/IP и
уровнями OSI.
6.1. Протоколы сетевого уровня (IP и ARP): Межсетевой протокол IP.
Межсетевой протокол управления сообщениями ICMP. Протокол
Структура пакетов IP и ARP. Преобразование логическихадресов в
физические. Таблица ARP. ARP запрос по широковещательному адресу.
Последовательность работы по ARP. Заголовок IP-модуля. Поля
заголовка. Фрагментация. Поле идентификации пакета. Поле смещения.
Поле флагов. Время жизни пакетов. Уничтожение пакетов после
фиксированного числа переходов.
6.2. Маршрутизация в IP сетях: прямая маршрутизация, косвенная
маршрутизация. Работа IP при прямой маршрутизации. Работа IP при
зачет
7.
8.
9.
косвенной маршрутизации. Несоответствие логических и физических
адресов. IP-адреса. Классы сетей. Число сетей и число хостов в сети в
разных классах Особые адреса: адрес сети, широковещательный адрес,
петля . Подсети. Маска подсети. Определение номера сети и
широковещательного адреса по маске подсети. Таблицы маршрутов и
маршрутизация. Маршрут по умолчанию. Подробное рассмотрение
схемы маршрутизации вложенной структуры сетей с использованием
маршрутных таблиц. Заполнение маршрутных таблиц. Статическое
заполнение таблиц. Динамическое заполнение таблиц. Протоколы
маршрутизации RIP и OSPF.
преобразования адресов ARP.
Взаимодействие между IP и ARP.
6.3. Протоколы транспортного уровня (UDP и TCP): Протокол UDP.
Назначение протокола. Заголовок UDP-пакета. UDP-порты. Общение
программ через сетевые порты. Стратегия клиент-сервер. Контрольное
суммирование. Протокол TCP - гарантированная доставка. Создание
виртуалиного канала между TCP-модулями. Этапы TCP соединения. TCP
- порты. Фрагментация пакетов TCP-модулем.
Протоколы прикладного уровня.
7.1. Доменная система имен (DNS): Иерархия пространства имен. Интернетадреса и имена, соответствие между ними. Понятие домена. Домены
верхнего, первого, второго, ... уровней. Примеры доменов первого
уровня. Компоненты DNS. Серверы имен. Виды серверов. основной и
вспомогательный сервера. Рекурсивный и нерекурсивный серверы.
Библиотечные функции обращения к DNS. Базы данных DNS.
Интерфейс пользователя. Работа DNS: Рассмотрение примера
разрешения ip-адреса машины по ее сетевому имени при помощи
обращения к DNS. Базы данных DNS. Формат файлов с записями базы
данных. Зонные записи. Базовые записи. Факультативные записи.
Примеры записей. Использование DNS для маршрутизации электронной
почты.
7.2. Электронная почта: Принцип работы электронной почты. Организация
электронной почты. Адресация электронной почты. Транспортный агент.
Доставочный агент. пользовательский агент. Почтовые отделения
пользователей. почтовые псевданимы. Перенаправление электронной
почты. Протоколы электронной почты. Протокол транспортного и
доставочного агентов SMTP (ESMTP). Команды протокола. Пример
сеанса по протоколу SMTP. Доставочный протокол POP3. Команды
протокола. Пример сеанса по протоколу POP3. Технология MIME.
7.3. Файловые службы: Сетевая файловая система (NFS). Распределенное
дисковое пространство. Функции NFS. Структура NFS. NFS на стороне
сервера. Монтирование удаленных файловых систем. NFS на стороне
клиента. Протокол FTP.
7.4. Всемирная паутина и протокол HTTP: история возникновения WWW.
Унифицированные указатели ресурсов (URL). Адресация. Схемы URL.
Протокол HTTP. Команды протокола HTTP. Гипертекст. Язык HTML.
Глобальные сети: сети с комутацией каналов и с коммутацией пакетов.
Глобальные сети по выделенным каналам. Протокол PPP.
Защита информации в компьютерных сетях: актуальность защиты информации.
Шифрование данных. Двустороннее и одностороннее шифрование.
Симметричные шифры и шифры с открытым ключом. Электронные подписи и
электронная сертификация.
Раздел 4. Перечень основной и дополнительной литературы
Основная литература:
1. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер, "Компьютерные сети". 2000.
2. М. Ногл, "TCP/IP", 2003.
3. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер, "Сетевые операционные системы", 2001.
4. Д. Найк, "Стандарты и протоколы Интернет", 1997.
Дополнительная литература:
1. Э. Нелиб, Г. Снайдер, С. Сибас, "UNIX - руководство
системного администратора", 1996, 832 стр.
2. М. Гук, "Аппаратные средства PC. Энциклопедия", С-Пб: Питер Ком, 1998,
816 стр.
3. А.Ф. Брежнев, Р.Л. Смелянский, "Семейство протоколов TCP/IP", электронная
версия - http://www.citforum.ru, 1994.
4. А. Ломов, "HTML, CSS, скрипты: практика создания сайтов", 2006.
Раздел 5. Перечень средств обучения
В ходе проведения лекционных занятий для иллюстраций разделов курса используется
мультимедиапроектор и компьютер, подключенный в локальную сеть.